[发明专利]一种惯性传感器电容检测加速度计

摘要

本发明提供一种惯性传感器电容检测加速度计，包括前置放大器的输入端连接惯性检测元件的信号输出，瞬时浮点模数转换器的输入端连接前置放大器的输出信号，瞬时浮点模数转换器的输出数字信号交由数字环路滤波器，然后由一位量化器输出数位流，经过静电力反馈单元实现闭环操作。采用过采样技术实现负反馈，提高了闭环系统的线性度、动态精度。数字环路滤波器的应用实现了量化噪声的整形，达到低噪声、数字量输出的目的。采用数字方式实现环路滤波器，能够避免模拟环路滤波器产生的积分饱和现象，同时降低版图设计难度以及模拟环路滤波器的噪声对系统影响。该加速度计采用瞬时浮点模数转换器进行量化，能够有效提高系统的噪声性能。

主权项

1.一种惯性传感器电容检测加速度计，其特征在于，所述加速度计包括MEMS电容数字检测单元、数字算法单元及静电力反馈单元，所述MEMS电容数字检测单元、数字算法单元及静电力反馈单元依次连接并构成回路；所述MEMS电容数字检测单元包括一瞬时浮点模数转换器、一MEMS敏感单元与一前置放大器；所述MEMS敏感单元用于检测外界加速度信号，并转化为电容信号，作为前置放大器的输入信号；所述前置放大器接收MEMS敏感单元输出信号并转化为电压信号输出作为瞬时浮点模数转换器的输入信号；瞬时浮点模数转换器将输入的电压信号进行量化，产生数字信号输出；所述数字算法单元包括一数字环路滤波器与一位量化器；所述数字环路滤波器将来自瞬时浮点模数转换器的数字信号进行噪声整形；所述一位量化器将数字环路滤波器输出的数字信号进行量化，输出一位数据码流；所述静电力反馈单元根据一位量化器输出的一位数据码流，转化为静电力，作用在MEMS敏感单元。